PC 建筑施工主要过程、难点及对策研究
袁继康
摘 要 本文通过上海城建浦江 PC 工程的建设实践,总结了预制装配 式混凝土框架剪力墙结构施工的主要 过程,并对现阶段预制混凝土建筑常 见的一些施工管理及技术难点进行了 总结分析,并提出了相应的对策。
一、工程概况
上海城建浦江 PC 住宅工程位于浦 江大型居住社区 05-02 地块,采用预 制框架剪力墙结构,总建筑面积 5.15 万 m。其中 4 栋 18 层住宅,外墙及女 儿墙全部预制,主、次梁、楼板、阳 台板采用预制叠合板,柱、剪力墙采 用现浇,预制率 50%。1 栋 14 层住宅, 改现浇柱为预制柱,预制率为 70%。
2
为原则,之后按照吊装小梁、KT 板、 PC 外墙板的原则规划,检讨堆置及运 输路线如图 2 所示:
地上结构施工期间(土方回填后)平面 布
置示意图
图 1 浦江 PC 住宅工程位置示意图
图 2 场地布置图
二、场地规划
考虑现场运输路线,将基地分为 西向两个出入口,两个大门为考虑预 制构件进出,皆设为 12M 大门出入口, 单向逆时针通行。吊装时,大梁依 X
作者:上海城建置业发展有限公司
三、预制构件信息
该项目因主体受力结构基本采 用预制构件,预制率较高,达 50%- 70%,预制构件总计 13675 个,构件最 大重量为外墙挂板,最重为 4.55T。预 制构件数量汇总如表 1 所示。
轴向构件先吊装,Y 轴向构件后吊装
表 1 预制构件数量汇总表
五、施工过程中的 难点及主要对策
在该住宅工程施工过程中,以下 施工管理、施工技术方法和技术措施 为该工程施工管理的重点、难点所在:
1. 首次进行 PC 结构施工,技术
四、主要施工过程(以预制 柱结构为例)
现场采用复合式 PC 预制工法,即将混凝土结构采用工厂预制、现场吊装与现浇结合的方法进行,标准层施工顺序依序为:柱安装定位(图 3)→ 大梁吊装(图 4)→小梁吊装(图 5) →楼板铺设(图 6)→梁柱节点钢筋摆设(图 7)→顶层钢筋铺设(图 8)→楼板灌浆至下一楼层柱定位,外墙板或其它预制构件可与梁柱同步吊装或于框架完成后吊装。
图 3 预制柱就位
图 4 大梁吊装
图 5 小梁吊装
图 6 楼板铺设
图 7 楼板钢筋铺设
图 8 外墙板安装
图 9 一层施工图
图 10 高层施工图
难度和施工管理难度较大
该工程为我公司首次开发的预制 装配式住宅,在施工过程中,涉及到 的预制构件深化设计、构件预制、运 输、现场堆放、构件管理、起吊安装、 定位调整、节点处理等各项技术难度
较大。
同时由于参与施工人员均为首次 接触预制装配式住宅,对此类施工的 进度管理、质量管理、安全管理及现 场协调等事项均无经验。
因此在引进学习预制技术的同时, 我们对总包方要求加强人员培训力度, 对相关引进技术做到引进吸收再创新, 在施工过程中建立起一套完整的预制 装配式住宅施工技术体系。
在项目实施前,总包方专门组织 了培训班,对相关技术人员和管理人 员进行专项技术培训,同时结合现场 实践,对预制装配式住宅施工工艺有 了比较全面的认识。
2. 预制构件运输、堆放等管理 难度较大
预制装配式结构涉及大量的预制 构件的运输、堆放等,如何做好这方 面的管理,是 PC 结构施工的一个难点。
我们在项目施工过程中,建立了 构件的编号规则,加强构件管理力度, 对各个构件进行跟踪管理。对于进场 的构件及时按照编号规则进行编号并 造册管理,堆放区域根据施工进度计 划进行划分,使各构件的堆放区域与 相关吊装计划相符合。
现场墙板堆放支架需进行安全分 析,确保堆放期间的安全性,防止放 生倾覆事故。
图 11 预制柱现场堆放图
3. 构件吊装风险较大
由于该工程大部分构件均采用预制构件现场装配,不可避免的要采用大量起重机械,由于起吊高度及重量均较大,再加上部分构件形状复杂,因此对吊装施工提出了非常高的要求。为此,总包方特地开发了适用于预制装配式住宅的专用平衡吊具,同 时加强起重吊装管理,确保整个施工 期间起重吊装作业的安全性。施工期 间所有的吊车司机及司索人员必须持 证上岗,所有人员上岗前还需由相关 技术、安全负责人对其进行专项技术 安全交底,同时加强对相关人员的 PC 构件吊装专项培训力度,现场配置足 够的安全管理人员对整个吊装过程进 行严密监控。
图 12 预制构件吊装图
4. 现场构件安装临时支撑风险 较大
由于预制构件吊装好之后,在节 点现浇处理之前,处于危险受力状态, 两端支撑支座较短,为了保证安全, 同时为了减小预制构件的变形,需在 节点现浇之前设置临时支架,支架采 用专用门式支架,支架设置上下调整
座,上部使用小型钢构件作为承重件, 支撑间距及数量需进行安全性计算, 并由技术负责人复核后上报监理单位 审批,审批完成后实施。
所有的临时支架进货时必须进行 验收,同时需验收质保资料,支架验 收项目主要为壁厚及外观质量,首次 使用的支架类型还需进行试压,确定 其最大承重能力,支架顶部承重件严 禁采用枕木,必须使用专用小型钢构
图 13 门式支架
图 14 柱斜撑
件。
5. 进度控制难度较大
项目进度控制应综合考虑现场装 配速度、预制构件进场等因素。因现 场堆场条件,构件不可能一次进 场太多,因此需仔细研究吊装计划, 将构件吊装计划分解到日计划,根据 日计划编制构件进场计划,确保吊装 进度有条不紊的进行,同时在施工期 间及时对影响进度计划的因素进行分 析,进而及时对相关计划进行调整。
6. 各专业施工队之间协调难度 较大
由于该工程涉及较多的专业分包,包括 PC 构件吊装作业队、现浇结构作
业队、粗装修作业队、水电安装作业 队等。主体结构施工期间主要涉及的 施工队为吊装、现浇及安装,这三个 施工队均存在施工作业交叉现象,预 制构件拼装完成后需及时进行节点现 浇施工,预制构件拼装的质量直接影 响到现浇节点的施工质量,因此拼装 质量不仅需要吊装队伍严格控制,还 需要现浇队伍进行监控验收,对于影 响现浇施工的问题及时提出并要求其 限期整改。同时构件拼装期间现浇队 伍应及时做好相关现浇结构的准备工 作。
结构施工期间水电安装应同步实 施预埋,由于该工程部分管线需在预 制期间进行预埋,预埋件质量直接影
响后续施工质量,因此在构件预制期 间就安排安装队伍专业人员驻厂对预 埋件进行监控验收,同时在现场施工 期间做好各现场预埋件的定位、预埋 等工作,并严格按照要求进行验收, 并做好与结构队伍相关的进度协调工 作。
7. 预制外墙板防水难度大
预制外墙板拼缝的处理是预制工 程施工中一个重要的关键点和难点, 此处施工若无法保证质量,将会直接 导致外墙出现渗漏的严重质量问题。 针对此问题,应合理设计此处防 水节点,在拼缝处采取两道防水屏障, 即外侧的防水变性硅胶嵌缝及内侧的 预埋防水橡胶条,同时在每四块墙板 的十字接头的内侧增加一道聚氨酯防 水嵌缝。同时优化墙板细部构造,拼 缝处设置导水及排水措施,上下板块 拼缝处设置企口构造,防止外部水进 入内侧。
图 15 外墙防水示意图
施工过程中加强防水施工质量管 控力度,确保外墙板防水施工质量满 足设计要求。
由于外墙板为整体预制,修补难 度大,若发生破损将影响外观质量, 该工程预制外墙挂板在运输及吊装过 程中均加强对成品的保护力度,防止 磕碰造成缺角、损坏等情况的发生, 起吊过程中,安排专人对可能受到影 响的板块进行监控保护。
六、结语
浦江 PC 住宅工程作为上海城建
置业住宅产业化的首个示范工程,是 我们在 PC 建筑的一次大胆的尝试,为 建筑住宅产业化拓展新领域、开发新 工艺和新产品提供了一个新的契机,
8. 施工质量要求高
该工程为我公司开发的首个 PC 示 范工程,且为保障房项目,因此 施工质量要求极高。主要质量控制要 点为预制构件的安装精度、现浇节点的 施工质量、已完成产品的保护等方面。 施工过程中,总包方组织了由具 有丰富经验的测量工程师带队的测量 队伍,对整个施工期间的构件安装精 度进行全程复核,发现问题及时纠正, 尤其注意累计误差的影响,防止由于 累积误差过大造成后续施工纠偏困难。
对于现浇节点,严格按照深化设 计图纸对现浇节点的各项要求进行控 制,主要控制要点为各预制构件预留 锚固钢筋的连接形式和连接长度,同 时要保证节点处混凝土浇筑质量及注 浆锚固接头的质量。
9. PC 结构暂无相关施工验收规 在推进住宅产业化过程中,我们不断
范参考 提出和探索产业化施工新技术和现场
作为一种新工艺,预制装配式住 宅目前暂无适用于上海本地的比较全 面的施工验收规范,上海现有的《装 配整体式住宅混凝土构件制 作、施 工 及 质 量 验 收 规 程》(DG/TJ2069- 2010),主要针对的是构件预制阶段, 而施工阶段仅涉及了外墙板的施工验 收标准。
针对此问题,我们在建设过程中, 根据上述规范及《混凝土结构工程施 工质量验收规范》(GB50204-2002) 进行比较,采用就高不就低的原则进 行取舍。
施工管理新模式,充分发挥 PC 结构的
产品优势,提高技术含量,体现绿色 环保节能型建筑特点,希望通过我们 的不断总结,为住宅产业化的推进提 供有效的借鉴和参考范例。
2014 上海国际建筑工业化展览会十月亮相 本刊讯 2014 上海国际建筑工业化展览会(简称 \"BIC2014\")将于 2014 年 10 月 14 日 -16 日在上海新国际博 览中心举办。本届展会围绕工业化建筑设计、工程及施工一体化(AEC);预制构件及生产;施工技术与设备三 大主题,主要展示工业化建筑设计、设计软件及自动化控制系统、预制构件生产、混凝土化学品、预制构件成品、 装配式钢结构等,集中展示国内外先进的建筑工业化技术及解决方案,同时满足现阶段市场对于建筑工业化技术、 预制产品及配套服务等的强烈需求,汇聚及行业资源,为国内外建筑工业化市场的发展打造一个高品质的交流、 展示、洽谈合作的平台。 继去年建筑工业化板块异军突起成为 2013 上海国际绿色建筑与节能展览会(GBC2013)的最大亮点,2014 上海国际建筑工业化展览会(BIC2014)顺势而行,扩而充之。不但得到上届展商的信赖和继续支持,更得到相 关行业内领先企业的鼎力支持,已报名的知名预制建筑机械生产商有沃乐特、艾巴维、泰卡、威克诺森、利勃海 尔、艾乐凯盛、EVG、AWM、Eurobend、宝钢机械、庄辰、新大地等;建筑设计工程施工一体化(AEC)展商有 宝业集团、中南集团、元大集团等;全球领先混凝土化学企业西卡;工业化建筑设计及咨询企业同凝、浙江绿建; AEC 软件企业内梅切克;宝钢作为全球 500 强企业,享誉全球钢铁行业,此次也将携装配式钢结构民用建筑产业 技术创新战略联盟企业入驻装配式钢结构系统板块。